CN103672658B - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用灯具，其可以使由投影面的边界引起的暗部和明部的边界线难以引人注目，可以形成没有不舒适感的自然的配光图案。该车辆用灯具具有：二维图像形成装置（DMD）（10），其具有投影面（11），该投影面（11）由多个光学元件（12）形成，该多个光学元件（12）位于投影透镜的后方焦点附近，以矩阵状排列，并分别独立地被驱动；以及减光部（15），其设置在以覆盖投影面（11）的方式配置的透明罩（13）的端部，使从排列于投影面（11）的端部的光学元件（12）朝向投影透镜（6）的光量减少。

Description

车辆用灯具

技术领域

本发明涉及一种安装在车辆上的车辆用灯具。

背景技术

在专利文献1中，公开了利用具有几百～10万个微小的反射元件的DMD（DigitalMirrorDevice）的照明装置。专利文献1提出了下述技术方案：利用DMD的各个反射元件，简单地使从照明装置射出的光束的特性以宽范围变化。

专利文献1：日本特开平9-104288号公报

另外，来自光源的光具有一定程度的宽度而向DMD上的投影面照射。在来自光源的光中，在投影面的边界处向投影面侧入射的光被反射，通过投影透镜向灯具的前方投影。另一方面，朝向投影面的外侧的光不被反射，不会向投影透镜入射。因此，在通过投影透镜向灯具前方投影的配光图案中，由于投影面的边界而形成明显的暗部和明部的边界线，使用户感到不舒适感。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种车辆用灯具，其可以使由投影面的边界引起的暗部和明部的边界线难以引人注目，可以形成没有不舒适感的自然的配光图案。

为了解决上述课题，本发明的车辆用灯具的特征在于，具有：投影透镜；二维图像形成装置，其具有投影面，该投影面由多个光学元件形成，该多个光学元件位于所述投影透镜的后方焦点附近，以矩阵状排列，并分别独立地被驱动；光源，其向所述二维图像形成装置的投影面照射光；以及减光部，其设置在所述光学元件和所述投影透镜之间，使从排列于所述投影面的端部的光学元件朝向所述投影透镜的光减少。

另外，在上述本发明的车辆用灯具中，也可以在所述光学元件和所述投影透镜之间设置透明罩，在所述透明罩的端部设置所述减光部。

另外，在上述本发明的车辆用灯具中，所述减光部也可以从所述投影面的中央侧直至排列于端部侧的所述光学元件为止，使朝向所述投影透镜的光逐渐地减少。

另外，在上述本发明的车辆用灯具中，所述减光部也可以通过对从所述光学元件朝向所述投影透镜的光的一部分进行遮挡，从而使朝向所述投影透镜的光减少。

另外，在上述本发明的车辆用灯具中，所述减光部也可以通过使从所述光学元件朝向所述投影透镜的光的一部分扩散，从而使朝向所述投影透镜的光减少。

发明的效果

根据本发明，通过与二维图像形成装置中的投影面的端部相对应而设置减光部，从而可以使从排列于该端部处的反射元件向投影透镜入射的光的光量减少，可以使由于投影面的边界而产生的配光图案的不自然的明暗差不引人注目。由此，可以提供一种能够形成自然的视觉的配光图案的车辆用灯具。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的车辆用前照灯的侧剖面图。

图2是图1的局部放大图。

图3是DMD的局部放大图。

图4（a）是表示通过本实施方式所涉及的车辆用前照灯形成的配光图案的图，（b）是表示用于形成（a）的照射图案以及投影面的图，（c）是表示对比例所涉及的配光图案的图。

图5是示意地表示减光部的图。

图6（a）是表示照射图案的其他例子的图，（b）是使用（a）的照射图案形成的配光图案的图。

图7是其他实施方式所涉及的车辆用前照灯的与图2对应的图。

图8是液晶装置的局部放大图。

符号的说明

1：车辆用前照灯，2：灯体，3：外罩，4：LED（光源），5：反射镜，6：投影透镜，7：控制部，10：DMD（二维图像形成装置），11、61：投影面，12：反射元件（光学元件），13：透明罩，15、65：减光部，40、41、42：照射图案，30、50：配光图案，60：液晶装置（二维图像形成装置），62：液晶元件（光学元件），63：玻璃罩（透明罩）

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明所涉及的车辆用灯具的实施方式的一个例子进行说明。

图1是表示作为车辆用灯具的一个例子的车辆用前照灯1的侧剖面图。车辆用前照灯1具有：灯体2，其具有向灯具前方开口的开口部；以及透明树脂制的外罩3，其安装在该开口部上。外罩3配置为从前方闭塞灯体2的开口部，与灯体2一起形成灯室S。此外，在以下的说明中，将图1所示的箭头X的方向称为光照射方向的前方，将箭头Y的方向称为上方。

在灯室S内设置有：作为二维图像形成装置的DMD（DigitalMirrorDevice）10；作为光源的LED4；反射镜5，其将来自LED4的光向DMD10反射；以及投影透镜6，其将来自DMD10的光向前方投影。另外，在灯室S的外部设置有控制部7，该控制部7对DMD10的动作进行控制。

图2是将在灯室S内配置的各部件放大而表示的图。

在DMD10的前方侧的面上，形成有对来自LED4的光进行反射的投影面11。反射镜5具有反射面5a，该反射面5a将从LED4射出的光向DMD10的投影面11反射。构成为，利用从LED4射出并由反射镜5反射后的光，对DMD10的投影面11的大致整个面进行照射。

投影透镜6设置为，其光轴Ax朝向灯具的前后方向。该投影透镜6配置为，位于DMD10的前方，且投影透镜6的后方焦点F的位置与DMD10的投影面11大致一致。由此，对于在DMD10的投影面11上形成的照射图案，其上下左右反转，并且被放大后向前方投影。

在本实施方式中，在DMD10的投影面11和投影透镜6之间，在DMD10的投影面11上设置透明罩13。透明罩13是对后述的反射元件12进行保护的部件。透明罩13配置为覆盖投影面11。因此，由投影面11反射的光，通过透明罩13而向灯具前方射出。

图3是将DMD10放大而表示的图。

DMD10是利用MEMS（MicroElectroMechanicalSystems）技术形成的装置，是在单一基板上将多个反射元件（光学元件的一个例子）12以矩阵状排列而形成的二维图像形成装置。利用这些反射元件12，在DMD10的前表面上形成对来自LED4的光进行反射的投影面11。DMD10配置在投影透镜6的后方焦点F附近。

多个反射元件12设置为，可以分别绕旋转轴旋转。通过向各个反射元件12单独地施加电压，从而使得反射元件12能够分别单独地将其姿态切换为下述状态，即，以箭头A所示的姿态而静止的状态、以及以箭头B所示的姿态而静止的状态。

在反射元件12处于箭头A所示的姿态（即，反射元件12的反射面相对于光轴Ax形成大致45度的角度的姿态）时，对入射至反射元件12的光L1进行反射，以使其向投影透镜6入射。由此，使来自LED4的光经由投影透镜6向灯具的前方射出。将如上述所示反射元件12处于使来自LED4的光向投影透镜6入射的姿态时，称为反射元件12位于入射位置。

与此相对，在反射元件12处于箭头B所示的姿态（即，反射元件12的反射面与光轴Ax大致正交的姿态）时，入射至反射元件12的光L2被向从投影透镜6偏移的方向反射，不向投影透镜6入射。由此，来自LED4的光不向灯具前方射出。将如上述所示反射元件12处于不使光向投影透镜6入射的姿态时，称为反射元件12位于非入射位置。

反射元件12通过从控制部7（参照图1）发送的控制信号而独立地被驱动，分别可以切换为入射位置或者非入射位置。通过使每个反射元件12切换入射位置和非入射位置，从而可以在投影面11上形成期望的照射图案。

在如上述所示构成的车辆用前照灯1中，通过利用投影透镜6将在投影面11上形成的照射图案40向灯具前方投影，从而形成配光图案30。因此，为了在灯具前方形成图4（a）所示的配光图案（近光配光图案）30，而在投影面11上形成图4（b）所示的照射图案40。此外，图4（a）及（c）示出了在设置于车辆用前照灯1的前方25m处的假想铅垂屏幕上形成的配光图案30、30A。

图4（a）表示在投影面11上形成的照射图案40的一个例子。如标号C所示，利用来自LED4的光，在投影面11中，以与配光图案30近似的形状照射比照射图案40大的范围。并且在该照射范围C中，将属于与配光图案30的形状对应的区域的反射元件12，设定为入射位置，将除它之外的反射元件12设定为非入射位置。如上述所示，通过将属于特定区域的反射元件12设定为入射位置，将除它之外的反射元件12设定为非入射位置，从而在投影面11上形成照射图案40。在这里，所谓照射图案40是指设定为入射位置的多个反射元件12所形成的形状。此外，在图4（b）中没有示出反射元件12，但优选在投影面11上形成1万～100万个反射元件12。

在这里，来自LED4的光具有一定程度的宽度而对投影面11进行照射。因此，如图4（b）所示，来自LED4的光的一部分还会意外地对投影面11的外侧进行照射。

这样，在没有设置减光部15的情况下，在照射图案40的左右方向的端部，在投影面11的端部边界的内侧，对来自LED4的光进行反射，在投影面11的端部边界的外侧，不对来自LED4的光进行反射。即，如图4（c）中所示的对比例的配光图案30A所示，在配光图案30A的左右方向的端部，在配光图案30A的内侧，形成利用来自反射元件12的反射光明亮地照射的明部30A1，在配光图案30A的外侧不照射光而形成暗部30A2。因此，在配光图案30A的轮廓中观察到非常明显的明暗边界线D，使用户感到不舒适感。这种不舒适感在如图所示观察到配光图案30的明暗边界线为直线状的情况下，更显著。

因此，在本实施方式中，在反射元件12和投影透镜6之间设置减光部15，该减光部15使从排列在投影面11的端部的反射元件12朝向投影透镜6的光减少。在图4（b）所示的例子中，在透明罩13上设置有包含投影面11的最外周的框状的减光部15。由于该减光部15设置在对最外周上配置的反射元件12进行覆盖的位置处，所以至少使从配置于投影面11的最外周的反射元件12朝向投影透镜6的光减少。

这种减光部15可以通过在例如透明罩13的上表面中，在覆盖希望减光的反射元件12的位置处印刷半透光性的墨水而形成。或者，减光部15可以由在透明罩13上利用遮光性的墨水印刷的微小点的集合、在透明罩13上粘贴的半透明的胶带等构成。

或者，也可以通过下述方式而构成减光部15，即，不仅对向投影透镜6入射的光的一部分进行遮挡，而且使光以不朝向投影透镜6的方式扩散。在此情况下，可以通过在透明罩13的上表面中，在覆盖希望减光的反射元件12的位置处设置扩散棱镜、或在透明罩13的上表面形成微小的凹凸，从而构成减光部15。

如上述所示，根据本实施方式所涉及的车辆用前照灯1，利用减光部15使至少从配置在投影面11的最外周的反射元件12朝向投影透镜6的光减少。由此，可以在配光图案30的端部处使明暗边界线模糊，可以形成自然视觉的配光图案30。

此外，如图所示，也可以构成为，使减光部15形成为具有规定的宽度的框状，使来自与位于投影面11的最外周的反射元件12相比位于内侧的反射元件12的光也减少。在此情况下，优选形成减光部15，以使来自位于投影面11的中心侧的反射元件12的光的减少量，比来自位于投影面11的外周侧的反射元件12的光的减少量小。

另外，优选从投影面11的中央侧至排列在端部侧的反射元件12为止，使朝向投影透镜6的光逐渐地减少。在本实施方式中，减光部15具有：第一减光部15a，其至少对在投影面11的最外周配置的反射元件12进行覆盖；以及第二减光部，其设置在第一减光部15a的内侧。第二减光部15b形成为，光的减少量比第一减光部15a少。由此，从配光图案30的内侧朝向外侧光的强度阶梯地变弱，因此，对于用户可以形成更自然的视觉的配光图案30。

另外，减光部15的形状并不限于图4（b）所示的框状。只要形成减光部15，以对从位于投影面11的最外周的至少一部分的反射元件12朝向投影透镜6的光进行遮挡即可。例如，如图5（a）及（b）所示，也可以形成减光部15，以在从正面观察灯具时，使从位于投影面11的左右两端的反射元件12朝向投影透镜6的光减少。

在图5（a）中，减光部15由在投影面11的左右端部附近利用半透光性的墨水印刷的多个斑点构成。这些斑点分别形成为，在端部侧较大，随着朝向中央而变小。由此，来自配置于投影面11的外周侧的反射元件12的光，由减光部15大幅度遮挡，对于来自靠中央配置的反射元件12的光，被遮挡的程度逐渐地降低。由此，从中央朝向外侧逐渐地变暗，可以形成明暗边界线D不引人注目的自然视觉的配光图案30。

另外，如图5（b）所示，也可以从投影面11的端部朝向中央侧凸出的三角形状，印刷半透光性的墨水。利用该例子，也可以得到与图5（a）所示的减光部15相同的效果。

减光部15也可以不设置在透明罩13的上方。也可以在从反射元件12朝向投影透镜6的光的路径上，利用与透明罩13不同的部件构成减光部15。例如也可以将半透明板或扩散棱镜等设置在从反射元件12朝向投影透镜6的光的路径上，而作为减光部15。

图6（a）表示在投影面11上形成的其他例子的照射图案41、42。另外，图6（b）表示利用（a）所示的照射图案41、42形成的配光图案（远光配光图案）50。

在图6（a）所示的例子中，为了可以有效地灵活运用投影面11，而使从LED4向投影面11入射的光的范围C覆盖投影面11的大致整个面。另外，将投影面11分割为上下2个投影区域11a、11b。并且，在上部的投影区域11a，形成有用于形成配光图案50的右侧的照射图案41，在下部的投影区域11b，形成有用于形成配光图案50的左侧的照射图案42。投影透镜6将照射图案41、42沿左右方向连续地向前方投影。由此，形成在图6（b）所示的左右方向上较长的配光图案50。此时，照射图案41、42的端部41a、42a彼此重合而进行投影。

在这里，在不设置减光部的情况下，如果使照射图案的端部重合而形成配光图案，则明暗边界线引人注目。即，在将各自的照射图案41、42所照射的光的强度设为100时，在照射图案41、42重合而成的配光图案的中央的区域52中，照度为200，在其左右外侧的区域51中，由于照射图案不重合，所以照度为100。由此，在照度为200的区域52和照度为100的区域51的边界处形成的明暗边界线D引人注目。

但是，根据本实施方式所涉及的车辆用前照灯1，即使在使照射图案41、42重合而形成配光图案50的情况下，也通过减光部15减少照射图案41、42的端部41a、42a处的照度。因此，重合的区域52不会成为不重合的区域51的几倍的亮度。由此，可以使明暗边界线D不引人注目。

更优选，设定减光部15的减光量，以使亮度从明亮的区域朝向暗区域线性地变化。由此，在配光图案50的中央区域52中，照度为50的光重合而使照度成为100，在其左右外侧的区域51中照度也成为100。由此，不形成明暗边界线D，可以形成非常自然的视觉的配光图案。

在上述的实施方式中，作为二维图像形成装置而使用DMD10，但本发明并不限于此，例如，作为二维图像形成装置也可以使用液晶装置。图7是表示作为二维图像形成装置而使用液晶装置60的情况下的灯室S内的部件的图。

在灯室S内，在光轴Ax方向上从后方依次配置LED4、液晶装置60、投影透镜6。在液晶装置60的前方侧（投影透镜6侧）的面上，形成有能够使来自LED4的光透过的投影面61。在液晶装置60的投影面61上形成的照射图案，利用投影透镜6而使照射图案的上下左右反转，并且在放大后向前方投影。

图8是将液晶装置60放大而表示的图。

在液晶装置60的投影面61上，以矩阵状排列有多个液晶元件（光学元件）62。利用这些液晶元件62，形成使来自LED4的光透过的投影面61。另外，在投影面61上，安装有对液晶元件62进行保护的玻璃罩（透明罩）63。液晶元件62以矩阵状被独立地封闭在玻璃罩63和透明电极64之间。

液晶元件62构成为，能够独立地切换为下述状态，即，使来自LED4的光透过并向投影透镜6入射的透过状态（箭头A所示的状态）、以及对来自LED4的光进行遮挡而不向投影透镜6入射的非透过状态（箭头B所示的状态）。通过使每个液晶元件62切换为透过状态或者非透过状态，从而可以在投影面61上形成期望的照射图案。

在玻璃罩63上，在至少对排列于投影面61的端部上的液晶元件62进行覆盖的位置处，设置减光部65，该减光部65使从排列于投影面61的端部上的液晶元件62朝向投影透镜6的光减少。

如上述所示，在作为二维图像形成装置而使用液晶装置60的情况下，也可以通过在玻璃罩63的周边部设置减光部65，从而使从排列于投影面61的周边部的液晶元件62朝向投影透镜6入射的光的光量减少。由此，在从投影透镜6投影的配光图案的端部附近，随着接近外周，光的强度逐渐地衰减，可以形成明暗边界线不引人注目的、自然的视觉的配光图案。

此外，在上述的说明中，举出了将本发明应用于车辆用前照灯中的例子，而进行了说明，但本发明并不限于此。例如，也可以将本发明应用于车辆用识别信号灯等中。另外，举出了作为光源而采用LED的例子，并进行了说明，但作为光源，也可以采用有机EL、放电灯泡等。另外，作为所形成的配光图案，举出了近光配光图案和远光配光图案而进行了说明，但本发明并不限于这些。

Claims (4)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具有：

投影透镜；

二维图像形成装置，其具有投影面，该投影面由多个光学元件形成，该多个光学元件位于所述投影透镜的后方焦点附近，以矩阵状排列，并分别独立地被驱动；

光源，其向所述二维图像形成装置的投影面照射光；以及

减光部，其设置在所述光学元件和所述投影透镜之间，使从排列于所述投影面的端部的光学元件朝向所述投影透镜的光减少，

所述减光部从所述投影面的中央侧直至排列于端部侧的所述光学元件为止，使朝向所述投影透镜的光逐渐地减少。

2.根据权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

在所述光学元件和所述投影透镜之间设置透明罩，

在所述透明罩的端部设置所述减光部。

3.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述减光部通过对从所述光学元件朝向所述投影透镜的光的一部分进行遮挡，从而使朝向所述投影透镜的光减少。

4.根据权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述减光部通过使从所述光学元件朝向所述投影透镜的光的一部分扩散，从而使朝向所述投影透镜的光减少。